[发明专利]用于级联不同材料的滤波器的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及级联多个滤波器。

背景技术

在电信市场中、特别是在4G无线通信系统领域中以及在现有无线系统中强烈需要性能比当前水平有改进的小型滤波器。由于4G系统以甚高速数据传送为目标，所以它们需要比现有系统如GSM、CDMA和UMTS宽得多的带宽。另一方面，4G系统中的有限频率资源要求无线运营商公司设置尽可能窄的防护频带以实现最大用户容量。组合这两个问题意味着4G无线系统需要将不仅具有宽带通或者阻带而且具有陡峭过渡频带的小型RF滤波器用于它们的无线终端设备。

基于声学材料的RF滤波器（诸如表面声波（SAW）、薄膜体声学谐振器（FBAR）和/或体声波（BAW）滤波器）由于它们的小型大小和低成本而广泛使用于各种无线系统的紧凑和便携型终端设备中。然而这些滤波器的当前滤波器性能水平仍然远离4G无线系统滤波器要求。

一些非声学微波技术型滤波器（诸如金属型空腔滤波器或者电介质滤波器）可以被设计成满足针对这些应用的滤波器性能要求，但是这些类型的设计具有超高成本并且造成物理上很大的滤波器。因而金属型空腔滤波器和电介质滤波器特别是对于应用于大小和重量相当重要的无线终端中而言是不希望的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种滤波器，该滤波器包括：至少一个第一滤波器，每个第一滤波器为具有第一组滤波器参数的带阻型滤波器，第一组滤波器参数是用来制作相应第一滤波器的第一材料的函数；至少一个第二滤波器，每个第二滤波器具有第二组滤波器参数，第二组滤波器参数是用来制作相应第二滤波器的第二材料的函数，每个第二滤波器为以下滤波器之一：带阻型滤波器；以及带通型滤波器；其中至少一个第一滤波器中的至少一个第一滤波器和至少一个第二滤波器中的至少一个第二滤波器级联在一起；其中第一材料和第二材料为不同材料；并且其中滤波器具有是第一材料和第二材料的函数的第三组滤波器参数。

在一些实施例中，每个第一滤波器为滤波器响应具有至少一个阻带的窄带带阻型滤波器，每个阻带具有相对于每个第二滤波器的过渡频带而言的陡峭过渡频带。

在一些实施例中，第一材料具有比第二材料小的量值（magnitude）温度系数，使得每个第一滤波器具有比每个第二滤波器少的依赖于温度的频率漂移。

在一些实施例中，每个第二滤波器为以下滤波器之一：宽带带通型滤波器；以及宽带带阻型滤波器。

在一些实施例中，第二材料具有比第一材料高的机电（electro-mechanical）耦合系数。

在一些实施例中，每个第一滤波器具有以下内容之一：第一阻带，布置于至少一个第二滤波器之一的通带的低侧边缘；第一阻带，布置于至少一个第二滤波器之一的阻带的低侧边缘；第一阻带，布置于至少一个第二滤波器之一的通带的高侧边缘；第一阻带，布置于至少一个第二滤波器之一的阻带的高侧边缘；两个阻带，两个阻带中的第一阻带布置于至少一个第二滤波器之一的通带的低侧边缘，并且两个阻带中的第二阻带布置于至少一个第二滤波器之一的通带的高侧边缘；以及两个阻带，两个阻带中的第一阻带布置于至少一个第二滤波器之一的阻带的低侧边缘，并且两个阻带中的第二阻带布置于至少一个第二滤波器之一的阻带的高侧边缘。

在一些实施例中，使用以下内容中的任何一个制作每个第一滤波器：表面声波（SAW）技术；薄膜体声学谐振器（FBAR）技术；以及体声波（BAW）滤波器技术；并且使用以下内容中的任何一个制作每个第二滤波器：SAW技术； FBAR技术；以及BAW滤波器技术。

在一些实施例中，第一材料包括以下中的至少一个：石英；Langasite；SiO₂/ZnO/金刚石；SiO₂/AlN/金刚石；Li₂B₄O₇；AlN/Li₂B₄O₇；LiTaO₃；LiNbO₃；SiO₂/LiTaO₃；SiO₂/LiNbO₃；AlN；及其组合。